بخشی از مقاله
مقدمه
پایداری خاکدانه یک ویژگی اساسی در تعیین حاصلخیزی خاک و مقاومت به فرسایش و تخریب بوده Six - و همکاران، - 2000، و پارامتر پیچیدهای است که دامنه وسیعی از خصوصیات خاک، شامل تثبیت کربن، تخلخل خاک، نفوذ آب، تهویه، قابلیت تراکم، نگهداری آب، هدایت هیدرولیکی، مقاومت به فرسایش و جریان های محیطی را تحت تاثیر قرار میدهد An - ، . - 2010 بقایای محصول اهمیت قابل توجهی در بحث پایداری خاکدانه دارند. از دیدگاه فیزیکی حضور بقایای گیاهی از نیروی قطرات باران کاسته و اثرات مخرب یخ زدن و ذوب شدن مکرر برف را تعدیل میکند و به این صورت به ثبات خاکدانههای خاک کمک میکند Kladivko - ، . - 1994 از دیدگاه شیمیایی، تجزیه مواد آلی و بقایای گیاهی، موجب آزاد شدن پلی ساکاریدها، ترکیبات هومیکی و موسیلاژها میگردد که در پیوستگی ذرات خاک به یکدیگر نقش مثبتی دارند. از دیدگاه بیولوژیک، حضور مواد آلی فعالیت میکروب ها - مثل قارچ ها - و درشت جانداران - مثل کرمهای خاکی - را تحریک کرده که نتیجه آن افزایش پایداری خاکدانه است Blanco- - Canqui و Lal، . - 2009a لذا با توجه به اهمیت بقایای گیاهی بر پایداری خاکدانه تحقیق حاضر به بررسی نوع و مدیریتهای مختلف دو نوع بقایا شامل کاه و کلش جو و بقایای یونجه بر شاخص میانگین وزنی قطر خاکدانهها1 - MWD - می پردازد.
مواد و روشها
این پژوهش در سال زراعی 90-91 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید باهنرکرمان با کاربری زراعی انجام شد. آزمایشها به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کاملا تصادفی اجرا شد. تیمارهای مورد مطالعه شامل؛ - 1 سوزاندن بقایا، - 2 مخلوط کردن بقایا با خاک به نسبت یک درصد وزنی، - 3 مخلوط کردن بقایا به نسبت نیم درصد وزنی، - 4 گذاشتن بقایا در سطح و - 5 شاهد - بدون افزودن هیچگونه بقایا - بود. بقایای گیاهی مورد استفاده شامل بقایای جو و یونجه به ترتیب با نسبتهای 22/5 C:N و 13/9 بود که به صورت ماده خشک استفاده شد. در پایان دوره آزمایش نمونهبرداری از کرتهای آزمایشی انجام شد. پس از انتقال نمونههای خاک به آزمایشگاه، نمونهها در معرض هوا خشک گردید و از الک دو میلیمتری عبور داده و سپس آزمایشات پایداری خاکدانه در حالت تر به این صورت تعیین شد که در ابتدا از هر نمونه خاک ده گرم به آرامی از زیر اشباع شد و سپس با استفاده از سری الکهای استاندارد به ترتیب شامل 1، 0/5، 0/25، 0/125، 0/063 و 0/038 میلیمتر به مدت دو دقیقه در آب شیک گردید Kemper - و Rosenau، . - 1986 بر مبنای دادههای این قسمت، شاخص MWD با استفاده از فرمول زیر تعیین گردید. در این معادلات Wi عبارت است از وزن خشک خاکدانه در هر الک بر حسب گرم به وزن کل خاک 10 - گرم - و Xi نیز میانگین قطر خاکدانههای باقیمانده بر روی هر الک بر حسب میلیمتر می باشد Marquez - و همکاران، . - 2004
نتایج و بحث
میانگین وزنی اندازه خاکدانه - MWD - MWD بصورت معنیداری - سطح یک درصد - تحت تاثیر نوع بقایا، عملیات مدیریت بقایا و اثرات متقابل این دو قرار گرفت ولی بلوک اثر معنیداری بر آن نداشت - جدول . - 1 تیمارهای مخلوط نیم و یک درصد و گذاشتن سطحی بقایا باعث افزایش معنیدار این ویژگی نسبت به تیمار شاهد شد. در مقایسه با این، تیمار سوزاندن باعث کاهش میزان آن در مقایسه با شاهد گردید ولی تفاوت معنیداری نشان نداد. بیشترین میزان افزایش 85 - درصد نسبت به شاهد - مربوط به تیمار مخلوط یک درصد کاه و کلش جو بود. تیمار سوزاندن بقایای یونجه نیز بیشترین میزان کاهش 20 - درصد نسبت به شاهد - را نتیجه داد - شکل . - 1 دلیل افزایش MWD در تیمارهای یاد شده را میتوان به افزایش ماده آلی نسبت داد. ماده آلی حاصل به عنوان عامل پیوند دهنده ذرات به یکدیگر عمل نموده و در نتیجه باعث ایجاد خاکدانههایی با میانگین وزنی بیشتر میشود. از طرفی افزایش میزان این شاخص در تیمار مخلوط یک درصد بقایا نسبت به دو تیمار دیگر را میتوان به مقدار ماده آلی تولید شده نسبت داد که در تیمار مخلوط یک درصد به دلیل تولید بیشتر ماده آلی میزان این شاخص افزایش بیشتری را نشان داده است. نتایج با نظریات Singh و همکاران - 2007 - مبنی بر افزایش MWD متاثر از میزان کربن آلی خاک در تطابق است. عنایتی و همکاران - 1389 - نیز گزارش کردند که با تجزیه بقایای گیاهی جمعیت میکروبی و به دنبال آن فعالیتهای میکروبی و در نتیجه متابولیتهای تولید شده بوسیله آنها از جمله پلیساکاریدها و همچنین میسلیومهای قارچی افزایش یافته و باعث اتصال ذرات خاک به یکدیگر و تشکیل خاکدانههای بزرگتر و در نتیجه افزایش MWD میگردد. همچنین دلیل افزایش بیشتر این شاخص در اثر کاربرد کاه و کلش جو در مقایسه با بقایای یونجه را میتوان به نسبت C:N آنها ارتباط داد که در تحقیق حاضر این نسبت در کاه و کلش بیشتر بوده و به تبع باعث تولید بیشتر کربن آلی در خاک شده و در نتیجه افزایش بیشتر MWD را به دنبال داشته است. به طور خلاصه یافتههای این پژوهش نشان داد که تیمارهای مخلوط بقایا با خاک و گذاشتن سطحی آنها باعث افزایش شاخص MWD گردید در حالی که تیمار سوزاندن باعث کاهش این شاخص و به تبع کاهش پایداری خاکدانه شد. لذا اعمال مدیریت مناسب بقایای گیاهی جهت بهبود پایداری خاکدانه امری ضروریست.
جدول-1 نتایج تجزیه واریانس تأثیر نوع و مدیریت های مختلف بقایا بر شاخص MWD در حالت تر
* معنیدار در سطح احتمال پنج درصد. ** معنیدار در سطح احتمال یک درصد.ns عدممعنیداری.
سوزاندن شاهد بقایا در سطح مخلوط نیم درصد مخلوط یک درصد
شکل-1 تاثیر متقابل عملیات مدیریت و نوع بقایا بر میزان MWD در حالت تر - مقایسات میانگین در سطح
پنج درصد با استفاده از آزمون دانکن انجام شده است - .
